解密5G新基建浪潮下的“智慧桿塔”緣何火熱

5G行業(yè)應用
巴禹
進入2020年,盡管有疫情影響,但中國5G建設依然如火如荼從未止步。9月5日,在2020年服貿會5G新興服務貿易發(fā)展論壇上,工信部信息通信發(fā)展司司長聞庫透露:全國已經建成的5G基站超過48萬個,5G的終端連接數不斷增長。

關于智慧桿塔并不算一個新概念或新領域,從早期的智慧路燈,到加載少量城市傳感器或電子廣告牌的智慧燈桿等,都屬于智慧桿塔的早期概念或雛形。但近來筆者通過走訪燈桿生產廠商發(fā)現,行業(yè)終于盼來了爆發(fā)的春天,智慧桿塔建設正當時,其中最大的動力來源就是5G建設。

關于智慧桿塔,中國通信學會發(fā)布的《中國智慧桿塔白皮書》如此描述:

智慧桿塔,是綜合承載多種設備和傳感器并具備智慧能力的桿、塔等設施的總稱,包括但不限于通信桿/塔、路燈桿和監(jiān)控桿。智慧桿塔具備的功能由其掛載的設備和傳感器決定。這些設備和傳感器可通過各種通信技術接入網絡和平臺,并在互聯(lián)網、人工智能、大數據等ICT技術的賦能下提供豐富的智慧應用。

實際上,關于智慧桿塔并不算一個新概念或新領域,從早期的智慧路燈,到加載少量城市傳感器或電子廣告牌的智慧燈桿等,都屬于智慧桿塔的早期概念或雛形。

智慧路燈、智慧燈桿等在經濟發(fā)達地區(qū)或人口密集城區(qū)早已展開了試點。去年,“智慧路燈”在香港由于被認為具備人臉識別功能而遭到毀壞,港府隨即辟謠澄清:這些路燈都沒有“人臉識別”的功能,不會侵犯個人隱私。特區(qū)政府還譴責說,這種除了照明還可以監(jiān)測城市空氣質量、收集違章停車等交通信息數據的智慧路燈,竟然會遭到大肆破壞,“實屬不可理喻”。

事實上,在香港這種寸土寸金的地方,已經展開了道路多桿合一的智慧桿塔建設。除此之外,國內的上海、深圳、廣州,以及新一線城市南京和成都等地都展開試點建設。尤其近期,智慧桿塔建設開始向三、四線城市滲透,且項目規(guī)模大的驚人,《燈桿智慧說》發(fā)文顯示:“08月28日,湖北襄陽市中心城區(qū)智慧燈桿建設項目已審核通過。根據公開信息可知,該項目總投資為159587.69萬元(15.95億),將建設智慧燈桿數量約14946套。”這手筆,別說在三四線城市,就算在一線城市也算得上豪氣,看得行業(yè)同仁們垂涎三尺、蠢蠢欲動。

關于智慧桿塔項目,筆者曾走訪過一些傳統(tǒng)燈桿生產廠商,紛紛表示,他們盼星星盼月亮終于盼來了行業(yè)爆發(fā)的春天,早十年時機不成熟,缺乏行業(yè)驅動力,晚十年將錯過行業(yè)紅利期。換句話說智慧桿塔建設正當時。其中的“行業(yè)驅動力”,最大的動力就來源于5G建設,及相關的新基建領域。

第一,5G技術本身的特性對站點需求量大增,直接導致“智慧桿塔”需求浮出水面。

進入2020年,盡管有疫情影響,但中國5G建設依然如火如荼從未止步。9月5日,在2020年服貿會5G新興服務貿易發(fā)展論壇上,工信部信息通信發(fā)展司司長聞庫透露:全國已經建成的5G基站超過48萬個,5G的終端連接數不斷增長。

目前,5G網上終端連接數已經超過了一億,5G用戶數超過6000萬。預計年底將建成超60萬個5G基站。盡管如此,5G要達到規(guī)模商用、連續(xù)覆蓋還需要一段較長的建設周期。

從兩方面來看:

一方面,基站數目遠遠不夠。

據工信部最新報告顯示:截至今年3月末,我國移動電話基站總數達852.3萬個,同比增長28.8%。其中,4G基站總數為551萬個,占比為64.7%。因此,5G要達到與4G同等規(guī)模覆蓋,差距還很大。

另一方面,與4G相比5G載波頻率偏高覆蓋半徑縮小。

從工信部發(fā)給三大運營商發(fā)布的5G牌照來看,其頻段資源相較于4G頻段,載波頻率都偏高。眾所周知,對于無線電信號,頻率越高波長越短,且穿透性變差,這也就意味著,5G基站的信號覆蓋能力(距離和穿透性)要比4G差,因此要實現連續(xù)覆蓋,就需要更多的基站。

曾有業(yè)內人士表示5G要實現大規(guī)模連續(xù)覆蓋,其站點數至少相當于4G的2~3倍,總數將超過1000萬個。尤其在中心城區(qū)、密集城區(qū),要實現連續(xù)覆蓋,除了部分利舊現有的4G站點資源,將需要更多的小型站、微站資源。而在中心城區(qū),現有的路燈、交通信號、安防監(jiān)控(如雪亮工程)、2G、3G和4G基站等,都已占據了城市道路或區(qū)域空間的優(yōu)質資源,若要再重新部署數量龐大的5G站點,必然面臨城市空間資源緊缺,以及綜合部署規(guī)劃(避免重復建設、城市環(huán)境美觀等)的挑戰(zhàn)?;谶@個前提,統(tǒng)一部署、多桿合一的智慧桿塔建設需求就開始浮出水面了。

第二,5G建設的政策性引導,成了“智慧桿塔”行業(yè)爆發(fā)的官方信號。

2020年3月24日,工信部發(fā)布《工業(yè)和信息化部關于推動5G加快發(fā)展的通知》(下稱《通知》),其中提到,

“(二)加大基站站址資源支持。鼓勵地方政府將5G網絡建設所需站址等配套設施納入各級國土空間規(guī)劃,并在控制性詳細規(guī)劃中嚴格落實;在新建、改擴建公共交通、公共場所、園區(qū)、建筑物等工程時,統(tǒng)籌考慮5G站址部署需求;加快開放共享電力、交通、公安、市政、教育、醫(yī)療等公共設施和社會站址資源。對于支持力度大的地區(qū),基礎電信企業(yè)要加大投資,優(yōu)先開展5G建設。………

(四)推進網絡共享和異網漫游。進一步深化鐵塔、室內分布系統(tǒng)、桿路、管道及配套設施共建共享。引導基礎電信企業(yè)加強協(xié)調配合,充分發(fā)揮市場機制,整合優(yōu)勢資源,開展5G網絡共享和異網漫游,加快形成熱點地區(qū)多網并存、邊遠地區(qū)一網托底的網絡格局,打造資源集約、運行高效的5G網絡。”

“加快開放共享電力、交通、公安、市政、教育、醫(yī)療等公共設施和社會站址資源”,“進一步深化鐵塔、室內分布系統(tǒng)、桿路、管道及配套設施共建共享”,《通知》中這兩點,很明確的提出了5G建設過程中多桿合一、空間復用,共享共建的倡議和建議?;谶@樣的官方指導性意見,行業(yè)主要玩家,及資本市場都開始虎視眈眈,期待在后續(xù)的建設中分得一杯羹。

第三,“智慧桿塔”是新型智慧城市邊緣感知與基礎設施智能的重要載體。

新型智慧城市的核心是“數據運營”,尤其是城市綜合治理下的“城市體征”感知、監(jiān)測與分析,這些城市公共空間的“時空數據”獲取,就需要載體與抓手。而“智慧桿塔”像是新型智慧城市時代的歷史使命,集智慧照明、無線通信、環(huán)境監(jiān)測、智慧交通、公共安全(視頻、圖像采集等)等與一身,可謂“天生優(yōu)越”(電力供應、物聯(lián)感知、信息通信等),一方面可以為城市綜合治理提供邊緣感知數據,另一方面可以通過豐富的桿塔資源,作為新型智慧城市“云邊協(xié)同”、“算力下沉”的重要載體(城市物聯(lián)網的關鍵節(jié)點),真正實現城市基礎設施智能。

第四,道路智慧桿塔是車聯(lián)網“路側單元”的天生站點。

車聯(lián)網是智能駕駛的基礎。

車聯(lián)網需要汽車同路側單元(RSU)進行實時通信。RSU目前主要應用在高速公路、車場管理中,在路側安裝RSU,建立無人值守的快速專用車道。與車上單元(OBU)進行通訊,實現車輛身份識別,電子扣分的裝置。隨著技術的快速演進,RSU將感知、分析、控制和通信聯(lián)合在一起,構建成強大的智能交通系統(tǒng)(ITS)。

未來新型智慧城市,要實現真正的智慧交通,就需要數量龐大,甚至超過基站數量的“路側單元(RSU)”,而道路“智慧桿塔”將是路側單元的絕佳和天生的站點。

第五,智慧桿塔將成為新能源汽車(電動車)最具優(yōu)勢的充電樁。

隨著國家接連出臺一系列補貼優(yōu)惠政策,我國新能源汽車行業(yè)快速實現產業(yè)化和規(guī)模化的飛躍式發(fā)展,我國2012至2018年新能源汽車銷量CAGR達到113%,2018年各種類型新能源汽車合計銷量達到118.8萬臺。依托新能源汽車高景氣度,充電設備市場空間較大。

根據國家發(fā)展規(guī)劃,2020年我國新能源汽車保有量要達到500萬臺,充電樁數量要達到48萬個。如此龐大的充電樁需求,智慧桿塔將成為充電樁部署的最好點位。

綜上所示,5G建設是智慧桿塔需求爆發(fā)的契機,在政策的加持下,行業(yè)與資本市場的關注度大大提高,直接引爆的智慧桿塔的建設潮流。與此同時,新型智慧城市、車聯(lián)網、充電樁等“新基建”的需求猛增的同時,也一并拉動了“智慧桿塔”的建設需求。當下火熱起來的“智慧桿塔”,還有很多關于行業(yè)發(fā)展趨勢洞察、技術功能與應用場景、行業(yè)落地運營商業(yè)模式等內容,筆者將在下期文章中逐一分解,歡迎持續(xù)關注。

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